CN107473804A - 改性尿基肥及其制备方法和混合肥 - Google Patents

改性尿基肥及其制备方法和混合肥 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性尿基肥及其制备方法和一种混合肥。本发明改性尿基肥为核壳结构，以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。其制备方法，包括将水溶改性脲醛树脂溶液涂覆在温度为50～70℃尿基肥的表面上，并保持温度不变进行保温处理步骤。本发明混合肥包括混合的本发明尿基肥和硝基肥。本发明改性尿基肥能够有效隔绝尿基肥与其他物质直接接触，避免发生不利的反应和作用；另一方面其本身可被降解，能够调节尿基肥的释放速率，实现长效肥效，提供尿基肥的利用率。本发明混合肥能够避免两者之间发生化水反应，保证本发明混合肥的肥效，同时，将硝基肥与尿基肥混合使用能改善土壤的板结现象。

Description

改性尿基肥及其制备方法和混合肥
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种改性尿基肥及其制备方法和混合肥。
背景技术
尿基肥一般包括氨、磷酸、硫酸、洗涤液等液态原料，经过化学反应生成粘性较高的磷铵、硫铵等混合料浆，喷入滚动的料床形成。
硝基复合肥是以硝酸铵为氮源，添加磷、钾等复肥原料，生产出的N、P、K高浓度复合肥料。其产品中既含有硝态氮又含有铵态氮。主要产品有硝酸铵磷、硝酸铵磷钾。
而农作物的生长则是需要氮磷钾等大量元素,因此，为了农作物的生长和产量，往往需要将尿基肥和硝基肥进行复合使用，但是在实际施肥过程中，将尿基肥和硝基肥直接进行混合后会发生化水反应。因此，需要将尿基肥和硝基肥进行表面处理后再进行混合。
目前解决硝基肥和尿基肥混和的方法，多从用聚氨脂树脂、硫磺等包膜或憎水性材料涂覆，即将尿基肥料先包裹起来，再和硝基肥料混和在一起，这样硝基肥料和尿基肥料就不会直接的接触而产生化水反应，但是成本较高，通常包膜处理后每吨尿基产品的包膜成本在100元以上，用憎水性材料涂覆后产品溶解时间大于30分钟，存储时间难以保持长久，2个月后硝基肥料和尿基肥料又产生化水反应；且包膜材料在土壤中降解时间长达1年，会对土壤微环境产生不利影响。另一种是在肥料颗粒表面包裹憎水性材料如包膜油、粉，但是该包膜隔绝行不理想，稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种改性尿基肥及其制备方法，以解决现有尿基肥包膜稳定性差，膜层难降解，成本高的技术问题。
本发明另一目的是提供一种混合肥，以解决现有尿基肥与硝基肥混合肥以发生化水反应的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种改性尿基肥。所述改性尿基肥为核壳结构，以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。
本发明的另一方面，提供了一种改性尿基肥的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
将水溶改性脲醛树脂溶液涂覆在温度为50～70℃尿基肥的表面上，并保持温度不变进行保温处理。
本发明的又一方面，提供了一种混合肥。所述混合肥包括混合的尿基肥和硝基肥，其中，所述尿基肥为本发明改性尿基肥或由本发明制备方法制备的改性尿基肥。
与现有技术相比，本发明改性尿基肥所含的包覆在尿基肥表面的水溶改性脲醛树脂层一方面能够有效隔绝尿基肥与其他物质直接接触，避免发生不利的反应和作用；另一方面其本身可被降解，将其施肥后，能够发生自身的降解，避免对造成二次污染，更重要的是，随着水溶改性脲醛树脂层的降解，能够调节尿基肥的释放速率，实现长效肥效，提供尿基肥的利用率。
本发明改性尿基肥的制备方法能够将水溶改性脲醛树脂均匀的包覆在尿基肥表面，实现对尿基肥的包覆，从而实现隔绝尿基肥与其他物质的接触而发生不利肥效的反应，避免对环境的二次污染，并实现延长尿基肥肥效。另外，本发明制备方法无需特殊的工艺和设备，因此，该方法工艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本。
本发明混合肥由于含有本发明改性尿基肥，因此，所含的硝基肥与本发明改性尿基肥之间能够有效被水溶改性脲醛树脂层隔绝，避免两者之间发生化水反应，保证本发明混合肥的肥效，同时，将硝基肥与尿基肥混合使用能改善土壤的板结现象，提供农作物的生长质量。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分间重量的比例关系，也可以表示各组分的具体含量。因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
一方面，本发明实施例提供一种含有隔绝层的改性尿基肥。所述改性尿基肥为核壳结构，即所述壳层包覆于所述核体表面，其中，其以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层。这样，本发明实施例改性尿基肥所含的水溶改性脲醛树脂层一方面能够有效隔绝尿基肥与其他物质直接接触，避免尿基肥发生不利的反应和作用；另一方面其本身可被降解，将其施肥后，能够发生自身的降解，避免对造成二次污染，更重要的是，随着水溶改性脲醛树脂层的降解，能够调节尿基肥的释放速率，实现长效肥效，提供尿基肥的利用率。其中，核壳结构因当理解是针本发明改性尿基肥单位结构而言，该单位结构的形貌因作为核体的形貌不同而不同。如尿基肥核体为颗粒形貌时，本发明实施例改性尿基肥的单位结构形貌也为颗粒形貌；尿基肥核体为其他形貌时，本发明实施例改性尿基肥的单位结构形貌也为其他形貌。
在一实施例中，作为壳层的水溶改性脲醛树脂为将脲醛反应摩尔比小于0.5，且在脲醛反应后期加入细度小于300目的膨润土进行改性后的脲醛树脂。其中，将脲醛反应摩尔比是指尿素与甲醛之间的摩尔比。在具体实施例中，控制所述膨润土在所述水溶改性脲醛树脂中的重量百分含量为0.5％-15％。选用该改性后的水溶改性脲醛树脂能够有效提高隔绝尿基肥与其他物质直接接触以避免尿基肥发生不利的反应和作用的效果；同时还具有适当的自动降解速率，调节尿基肥的肥效。
在另一实施例中，在单位重量中，所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为(0.5～1.5)：100。通过对水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比进行控制，实现对水溶改性脲醛树脂层厚度进行控制和调节，从而实现对隔绝尿基肥与其他物质直接接触的效果和自动降解速率进行控制和调节，上述的两者重量比，能够显著增强尿基肥与其他物质的隔绝效果，并优化自动降解速率。
另一方面，相应地，本发明实施例还提供了上述改性尿基肥的一种制备方法。该制备方法包括如下步骤：
将水溶改性脲醛树脂溶液涂覆在温度为50～70℃尿基肥的表面上，并保持温度不变进行保温处理。
在一实施例中，水溶改性脲醛树脂溶液中的水溶改性脲醛树脂为上文本发明实施例改性尿基肥所含的水溶改性脲醛树脂。具体的是水溶改性脲醛树脂为将脲醛反应摩尔比小于0.5，且在脲醛反应后期加入细度小于300目的膨润土进行改性后的脲醛树脂。在具体实施例中，控制所述膨润土在所述水溶改性脲醛树脂中的重量百分含量为0.5％-15％。选用该改性后的水溶改性脲醛树脂能够有效提高隔绝尿基肥与其他物质直接接触以避免尿基肥发生不利的反应和作用的效果；同时还具有适当的自动降解速率，调节尿基肥的肥效。
在进一步实施例中，该水溶改性脲醛树脂溶液中的水溶改性脲醛树脂质量浓度为50％-65％。因此，按照该浓度范围的水溶改性脲醛树脂溶液，将水溶改性脲醛树脂溶液按照水溶改性脲醛树脂溶液是尿基肥的0.5％～1％，优选为0.5％的比例对尿基肥投料涂敷包覆。该浓度的水溶改性脲醛树脂溶液能提高水溶改性脲醛树脂对尿基肥的包覆率，从而赋予被包覆后的尿基肥与其他物质的隔绝效果。在具体实施例中，水溶改性脲醛树脂溶液涂覆包覆尿基肥的方式为喷涂包覆。当然，也可以采用其他涂敷方式对尿基肥进行包覆处理，只要是能够实现水溶改性脲醛树脂溶液能够对尿基肥进行均匀包覆即可。
在水溶改性脲醛树脂溶液对尿基肥涂敷包覆的过程中，尿基肥的温度50～70℃可以采用加热***对尿基肥额外加热处理来实现。也可以是待尿基肥料造粒完成后利用肥料的余热并将其稳定保持温度50～70℃，以降低本发明实施例改性尿基肥制备所消耗的能耗，降低生产成本。在意实施例中，尿基肥的温度为60℃。
在对尿基肥进行包覆处理之后，保持50～70℃的稳度不变，所述保温处理的5～10分钟。通过保温处理，使得水溶改性脲醛树脂溶液溶剂挥发，使得水溶改性脲醛树脂形成图层包覆于尿基肥的表面。
本发明实施例改性尿基肥的制备方法能够将水溶改性脲醛树脂均匀的包覆在尿基肥表面，从而实现隔绝尿基肥与其他物质的接触而发生不利肥效的反应，避免对环境的二次污染，并实现延长尿基肥肥效。另外，本发明制备方法无需特殊的工艺和设备，因此，该方法工艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本。
又一方面，在上述本发明实施例改性尿基肥及其制备方法的基础上，本发明实施例还提供了一种混合肥。所述混合肥中包括混合的尿基肥和硝基肥，其中，所述尿基肥为上述本发明实施例改性尿基肥或由上述本发明实施例改性尿基肥制备方法制备的改性尿基肥。因此，本发明实施例混合肥所含的硝基肥与本发明改性尿基肥之间能够有效被水溶改性脲醛树脂层隔绝，避免两者之间发生化水反应，保证本发明混合肥的肥效，同时，将硝基肥与尿基肥混合使用能改善土壤的板结现象，提供农作物的生长质量。
在一实施例中，本发明实施例混合肥中的所述尿基肥与硝基肥的重量比为(0.05～20)：1。控制尿基肥与硝基肥的比例，调节大量元素的比例，以提高农作物的生长质量，同时改善土壤的板结问题。
另外，上文各实施例中的尿基肥和硝基肥均为本领域常规的尿基肥和硝基肥，在本发明中没有特别要求。如在具体实施例中，上述各实施例中尿基肥可以但不仅仅为尿基17-6-8、尿基15-15-15等，硝基肥可以但不仅仅为硝基15-15-15等。
现以具体改性尿基肥及其制备方法和混合肥为例，对本发明进行进一步详细说明。其中，下述各实施例中，水溶改性脲醛树脂是将脲醛反应摩尔比小于0.5，且在脲醛反应后期加入细度小于300目的膨润土进行改性后的脲醛树脂。
实施例1
本实施例提供一种改性尿基肥及其制备方法。该改性尿基肥以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。在单位重量中，所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为0.0075：1。
改性尿基肥的制备方法如下：
选取1公斤尿基复混肥料，在转鼓装置中加热到60度，选用质量浓度为50％的水溶改性脲醛溶液，按物料量的1.5％投料喷涂，物料加热后，在包膜装置中涂覆持续加热5～10分钟即可。涂覆后产品表面光滑有光泽。
实施例2
本实施例提供一种改性尿基肥及其制备方法。该改性尿基肥以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。在单位重量中，所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为0.0025：1。
选取1公斤尿基17-6-8复混肥料，在转鼓装置中加热到60度，选用质量浓度为50％的水溶改性脲醛溶液，按物料量的0.5％投料喷涂，物料加热后，在包膜装置中涂覆持续加热5～10分钟即可。
实施例3
本实施例提供一种改性尿基肥及其制备方法。该改性尿基肥以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。在单位重量中，所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为0.0055：1。
选取1公斤尿基17-6-8复混肥料，在转鼓装置中加热到60度，选用浓度为55％的水溶改性脲醛溶液，按物料量的1％投料喷涂，物料加热后，在包膜装置中涂覆持续加热5～10分钟即可。
实施例4
本实施例提供一种改性尿基肥及其制备方法。该改性尿基肥以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。在单位重量中，所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为0.0098：1。
选取1公斤尿基17-6-8复混肥料，在转鼓装置中加热到60度，选用浓度为65％的水溶改性脲醛溶液，按物料量的1.5％投料喷涂，物料加热后，在包膜装置中涂覆持续加热5～10分钟即可。
混合肥实施例
将上述实施例1-4提供的改性尿基肥分别与硝基肥按照(0.05-20)：1的比例进行混合。
混合肥稳定性能测试
将上述实施例1-4提供的改性尿基肥分别与硝基肥按照(0.05～20)：1的比例进行混合后，分别进行如下性能测试：
1.稳定性实验：试验方法是通过在恒温恒湿箱中设定温湿度，再将混配好的肥料装入封口袋内，置入恒温恒湿箱中观察一段时间再称重,试验结果如下表1所示:
表1
由此可知，本发明实施例提供的硝基肥与改性尿基肥之间能够有效被水溶改性脲醛树脂层隔绝，避免两者之间发生化水反应，稳定性好，保证本发明混合肥的肥效。
2.延长肥效实验：下表是不同处理下番茄叶绿素的变化(SPAD)，试验结果如下表2：
表2
从表2中可以看出本实施例处理下的叶绿素明显高于对照和其它处理。以60天来看本实施例处理的叶绿素高出对比例2号25.7％，高出对比例318.2％，说明本实施例提供的混合肥的肥效长，后期不脱肥。
3.降解实验：将上述混合肥实施例提供的混合肥分别采用自然暴露法，3个月后水溶改性脲醛涂覆层和肥料就消失了，证明了水溶改性脲醛树脂包覆层发生了降解。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性尿基肥，其特征在于：其为核壳结构，以尿基肥作为核体，以水溶改性脲醛树脂为壳层，包覆于所述核体表面。
2.根据权利要求1所述的改性尿基肥，其特征在于：所述水溶改性脲醛树脂为将脲醛反应摩尔比小于0.5，且在脲醛反应后期加入细度小于300目的膨润土进行改性后的脲醛树脂。
3.根据权利要求2所述的改性尿基肥，其特征在于：所述膨润土在所述水溶改性脲醛树脂中的重量百分含量为0.5％-15％。
4.根据权利要求1-3所述的改性尿基肥，其特征在于：在单位重量中，所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为(0.5-1.5)：100。
5.一种改性尿基肥的制备方法，包括如下步骤：
将水溶改性脲醛树脂溶液涂覆在温度为50～70℃尿基肥的表面上，并保持温度不变进行保温处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述水溶改性脲醛树脂溶液涂覆在所述尿基肥的表面上的量保证经所述保温处理后，在单位重量中所述水溶改性脲醛树脂与所述尿基肥的重量比为(0.5％～1.5)：100；和/或
所述水溶改性脲醛树脂溶液中的水溶改性脲醛树脂是将脲醛反应摩尔比小于0.5，且在脲醛反应后期加入细度小于300目的膨润土进行改性后的脲醛树脂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述膨润土在所述水溶改性脲醛树脂中的重量百分含量为0.5％-15％。
8.根据权利要求5-7任一所述的制备方法，其特征在于：所述保温处理的5～10分钟。
9.一种混合肥，其特征在于：包括混合的尿基肥和硝基肥，其中，所述尿基肥为权利要求1-4任一所述的改性尿基肥或由权利要求5-8任一所述的制备方法制备的改性尿基肥。
10.根据权利要求9所述的混合肥，其特征在于：所述尿基肥与改性尿基肥硝基肥的重量比为(0.05～20)：1。
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